KR100874328B1 - Reduced Oxidation System for Wire Bonding - Google Patents

Reduced Oxidation System for Wire Bonding Download PDF

Info

Publication number
KR100874328B1
KR100874328B1 KR1020070040888A KR20070040888A KR100874328B1 KR 100874328 B1 KR100874328 B1 KR 100874328B1 KR 1020070040888 A KR1020070040888 A KR 1020070040888A KR 20070040888 A KR20070040888 A KR 20070040888A KR 100874328 B1 KR100874328 B1 KR 100874328B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gas
wire
bond site
semiconductor device
bonding
Prior art date
Application number
KR1020070040888A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20070105912A (en
Inventor
개리 질로티
스티븐 맥
이. 왈터 프라쉬
Original Assignee
쿨리케 앤드 소파 인더스트리즈, 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 쿨리케 앤드 소파 인더스트리즈, 인코포레이티드 filed Critical 쿨리케 앤드 소파 인더스트리즈, 인코포레이티드
Publication of KR20070105912A publication Critical patent/KR20070105912A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100874328B1 publication Critical patent/KR100874328B1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/002—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating specially adapted for particular articles or work
    • B23K20/004—Wire welding
    • B23K20/005—Capillary welding
    • B23K20/007—Ball bonding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/38—Selection of media, e.g. special atmospheres for surrounding the working area
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
    • H01L24/78—Apparatus for connecting with wire connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45117—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950°C
    • H01L2224/45124—Aluminium (Al) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45147—Copper (Cu) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484—Connecting portions
    • H01L2224/48463—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond
    • H01L2224/48465—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond the other connecting portion not on the bonding area being a wedge bond, i.e. ball-to-wedge, regular stitch
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/78—Apparatus for connecting with wire connectors
    • H01L2224/781—Means for controlling the bonding environment, e.g. valves, vacuum pumps
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/78—Apparatus for connecting with wire connectors
    • H01L2224/7825—Means for applying energy, e.g. heating means
    • H01L2224/78268—Discharge electrode
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/78—Apparatus for connecting with wire connectors
    • H01L2224/7825—Means for applying energy, e.g. heating means
    • H01L2224/783—Means for applying energy, e.g. heating means by means of pressure
    • H01L2224/78301—Capillary
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/78—Apparatus for connecting with wire connectors
    • H01L2224/787—Means for aligning
    • H01L2224/78703—Mechanical holding means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/85009—Pre-treatment of the connector or the bonding area
    • H01L2224/8503—Reshaping, e.g. forming the ball or the wedge of the wire connector
    • H01L2224/85035—Reshaping, e.g. forming the ball or the wedge of the wire connector by heating means, e.g. "free-air-ball"
    • H01L2224/85045—Reshaping, e.g. forming the ball or the wedge of the wire connector by heating means, e.g. "free-air-ball" using a corona discharge, e.g. electronic flame off [EFO]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/85053—Bonding environment
    • H01L2224/85054—Composition of the atmosphere
    • H01L2224/85075—Composition of the atmosphere being inert
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/852—Applying energy for connecting
    • H01L2224/85201—Compression bonding
    • H01L2224/85205—Ultrasonic bonding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L24/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L24/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30—Technical effects
    • H01L2924/301—Electrical effects
    • H01L2924/3025—Electromagnetic shielding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

본 발명에 따라서, 와이어 본딩 머신이 제공된다. 상기 와이어 본딩 머신은, (1)와이어 본딩 작업동안에 반도체 장치를 홀딩하기 위한 본드 사이트 영역과, (2) 상기 본드 사이트 영역위로 부터 상기 본드 사이트 영역에 가스를 공급하도록 형성되는 가스 공급 라인을 포함한다.According to the invention, a wire bonding machine is provided. The wire bonding machine includes (1) a bond site region for holding a semiconductor device during a wire bonding operation, and (2) a gas supply line configured to supply gas to the bond site region from above the bond site region. .

와이어 본딩 머신, 반도체 장치, 본드 사이트 영역, 가스 공급 라인 Wire bonding machine, semiconductor device, bond site area, gas supply line

Description

와이어 본딩용의 감소된 산화 시스템{REDUCED OXIDATION SYSTEM FOR WIRE BONDING}REDUCED OXIDATION SYSTEM FOR WIRE BONDING

도 1은 본 발명의 전형적인 실시예에 따른 와이어 본딩 시스템 부분의 사시도. 1 is a perspective view of a portion of a wire bonding system in accordance with an exemplary embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 전형적인 실시예에 따른 가스 튜브의 전개도.2 is an exploded view of a gas tube in accordance with an exemplary embodiment of the present invention.

도 3a 내지 도 3h는 본 발명의 전형적인 실시예에 따라서 본드 사이트 영역에 잠재적인 산화를 감소시키는 프로세스를 연속적으로 도시하는 블록 다이아그램. 3A-3H are block diagrams sequentially illustrating a process of reducing potential oxidation in bond site regions in accordance with an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명은 반도체 장치의 와이어 본딩(wire bonding)에 관한 것으로서, 특히 와이어 본딩 머신(machine)의 본드 사이트 영역(bond site area)에 커버 가스(cover gas)를 공급하기 위한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to wire bonding of semiconductor devices, and in particular to supply cover gas to the bond site area of a wire bonding machine.

다양한 반도체 장치의 제조에서, 상기 장치에 구성품을 연결하기 위하여 와이어 본딩 기술이 종종 사용된다. 예를 들면, 와이어 본드(또는 와이어 루프(wire loop))는 다이(die)와 리드프레임(leadframe)상의 접촉부사이에 상호연결을 제공하기 위하여 종종 사용된다. 전형적인 통상의 와이어 본딩 작업은, (1) 다이위의 제 1 본딩 위치에 본딩하는 것(예를 들어, 볼 본딩(ball bonding)을 사용하여서), (2) 리드프레임위의 제 2 본딩 위치를 향하여 와이어를 연장시키는 것, (3) 상기 연장된 와이어의 단부를 상기 제 2 본딩 위치에 본딩하는 것, 및 (4) 상기 와이어를 절단하는 것을 포함한다. 이러한 볼 본딩에서, 전자적인 프레임 오프(electronic flame off)(예를 들어, EFO) 완드(wand) 등은, 상기 와이어의 단부에서 "볼"(aka 프리 에어 볼(free air ball))을 형성하기 위하여 통상적으로 사용된다. In the manufacture of various semiconductor devices, wire bonding techniques are often used to connect components to the device. For example, wire bonds (or wire loops) are often used to provide interconnection between dies and contacts on leadframes. Typical conventional wire bonding operations include (1) bonding to a first bonding position on a die (eg using ball bonding), and (2) a second bonding position on a leadframe. Extending the wires toward (3) bonding the ends of the extended wires to the second bonding position, and (4) cutting the wires. In such ball bonding, an electronic flame off (e.g., EFO) wand or the like forms a "ball" (aka free air ball) at the end of the wire. Commonly used.

종종, 골드 와이어(gold wire)(이것은 기본적으로 산소와 비반응적(non-reactive)이다)가 와이어 본딩 프로세스에서 사용된다; 그러나, 몇몇 적용에서, 보다 반응적인 금속(예를 들어, 동, 은, 팔라듐(palladium), 알루미늄 등)이 사용된다. 이러한 보다 반응적인 금속은, 예를 들면 산소의 존재하에서 반응할 수 있고, 와이어 본딩용으로 바람직하지 않은 와이어(및/또는 와이어 단부 또는 테일(tail))상에 산화물/산화 작용을 형성한다. Often, gold wire (which is basically non-reactive with oxygen) is used in the wire bonding process; In some applications, however, more reactive metals (eg, copper, silver, palladium, aluminum, etc.) are used. Such more reactive metals can react, for example in the presence of oxygen, and form oxide / oxidation on wires (and / or wire ends or tails) that are undesirable for wire bonding.

이러한 잠재적인 산화(potential oxidation)의 견지에서, 몇몇의 와이어 본딩 시스템은 EFO 완드에 의한 볼 형성 동안에 와이어의 단부에 커버 가스를 공급하기 위한 서브시스템(subsystem)을 포함한다. 예를 들면, 본원에서 참고로 전체가 합체된 미국 특허 제 6,234,376 호는 이러한 시스템을 기재하고 있다. In view of this potential oxidation, some wire bonding systems include a subsystem for supplying cover gas to the end of the wire during ball formation by the EFO wand. For example, US Pat. No. 6,234,376, incorporated herein by reference in its entirety, describes such a system.

불행하게도, 이러한 커버 가스 서브시스템은 전체 와이어(또는 와이어 본딩 프로세스의 전체 기간)를 잠재적인 산화로 부터 보호하지 않고, 이와 같이, 반응적인 금속과의 와이어 루핑(wire looping)에서의 산화 문제는 여전히 존재하게 된다. Unfortunately, such cover gas subsystems do not protect the entire wire (or the entire duration of the wire bonding process) from potential oxidation, and as such, the oxidation problem in wire looping with reactive metals is still It exists.

따라서, 와이어 본딩에서 산화를 감소하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것이 바람직하다. Accordingly, it is desirable to provide a method and apparatus for reducing oxidation in wire bonding.

본 발명의 전형적인 실시예에 따라서, 와이어 본딩 머신이 제공된다. 상기 와이어 본딩 머신은, (1) 와이어 본딩 작업 동안에 반도체 장치를 홀딩하기 위한 본드 사이트 영역(bond site area)과, (2) 상기 본드 사이트 영역 위로부터 상기 본드 사이트 영역에 가스를 공급하기 위하여 형성되는 가스 공급 라인(gas supply line)을 포함한다. According to a typical embodiment of the present invention, a wire bonding machine is provided. The wire bonding machine is formed to (1) a bond site area for holding a semiconductor device during a wire bonding operation, and (2) to supply gas to the bond site area from above the bond site area. And a gas supply line.

본 발명의 몇몇의 전형적인 실시예에서, 상기 와이어 본딩 머신은, (1) 전자적인 프레임 오프 완드(flame off wand) 및, (2) 전자적인 프레임 오프 가스 공급 라인을 또한 포함할 수 있다. 이러한 전자적인 프레임 오프 가스 공급 라인은 전자적인 프레임 오프 완드를 거쳐서 와이어의 단부상에 볼을 형성하는 동안에 가스를 공급하도록 형성될 수 있다. 상기 가스 공급 라인 및 전자적인 프레임 오프 가스 공급 라인에 의하여 공급되는 가스는 동일한 형태의 가스가 될 수 있으며, 실질적으로 동일한 가스 소스(source)로 부터 제공될 수 있다. In some exemplary embodiments of the present invention, the wire bonding machine may also include (1) an electronic flame off wand and (2) an electronic frame off gas supply line. This electronic frame off gas supply line may be configured to supply gas during the formation of a ball on the end of the wire via an electronic frame off wand. The gas supplied by the gas supply line and the electronic frame off gas supply line may be the same type of gas, and may be provided from substantially the same gas source.

본 발명의 다른 전형적인 실시예에 따라서, 반도체 장치를 처리하기 위한 방법이 제공된다. 상기 방법은 와이어 본딩 작업동안에 반도체 장치를 홀딩하기 위한 본드 사이트 영역을 포함하는 와이어 본딩 머신을 제공하는 것을 구비한다. 상기 방법은 와이어 본딩 작업 동안에 상기 본드 사이트 영역위로 부터 상기 본드 사이트 영역에 가스를 공급하는 것을 또한 포함한다. According to another exemplary embodiment of the present invention, a method for processing a semiconductor device is provided. The method includes providing a wire bonding machine including a bond site region for holding a semiconductor device during a wire bonding operation. The method also includes supplying gas to the bond site region from above the bond site region during a wire bonding operation.

또한, 본 발명의 방법 부분은 장치로서(예를 들어, 와이어 본딩 머신의 지능부(part of intelligence)로서) 구현될 수 있거나, 또는 컴퓨터로 판독가능한 캐리어(예를 들어, 와이어 본딩 머신과 연결하는데에 사용되는 컴퓨터 판독가능한 캐리어)상에서 컴퓨터 프로그램 지시로서 구현될 수 있다. In addition, the method portion of the invention may be embodied as an apparatus (eg as part of the intelligence of a wire bonding machine) or may be connected to a computer readable carrier (eg as a wire bonding machine). Computer-readable instructions for use on a computer readable carrier).

본 발명은 다음의 첨부도면과 관련하여서 다음의 상세한 설명으로 부터 가장 잘 이해될 것이다. 통상적인 실행에 따르면, 도면의 다양한 특징부들은 스케일대로 도시되는 것이 아니다. 반대로, 다양한 특징부들의 크기는 명료하게 도시하기 위하여 임의적으로 확대되거나 또는 축소된다. 다음의 특징들은 도면에 포함된다. The present invention will be best understood from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings. According to conventional practice, various features of the drawings are not shown to scale. In contrast, the size of the various features may be arbitrarily enlarged or reduced for clarity. The following features are included in the drawings.

미국 특허 공개번호 제 2004/0152292 호 물론, 미국 특허 제 5,205,463 호, 제 6,062,462 호 및, 제 6,156,990 호는 와이어 본딩 기술에 관한 것으로서, 이들 전체가 참조로써 본원에 합체되어 있다. US Patent Publication Nos. 2004/0152292, of course, US Pat. Nos. 5,205,463, 6,062,462, and 6,156,990 relate to wire bonding techniques, which are hereby incorporated by reference in their entirety.

본원에서 사용되는, "가스 공급 라인"이라는 용어는 와이어 본더(wire bonder)의 본드 사이트 영역에 가스(예를 들어, 질소, 아르곤 등과 같은 커버 가스)가 향하도록 형성되는 어떠한 구조체(structure)(예를 들어, 본원에서 튜브(20)로서 기재된 것과 같은 가스 공급 튜브)를 언급하는 것이다. "가스 공급 라인"이라는 용어는 어떠한 특정의 형상 또는 디자인을 한정하기 위하여 의도되지 않는다. As used herein, the term "gas supply line" refers to any structure (e.g., formed so that a gas (e.g., a cover gas such as nitrogen, argon, etc.) is directed at the bond site region of the wire bonder. For example, a gas supply tube such as that described herein as tube 20). The term "gas supply line" is not intended to limit any particular shape or design.

본 발명의 몇몇의 전형적인 실시예에 따르면, 가스(예를 들어, 질소, 아르곤을 포함하는 가스와 같은 커버 가스)(여기에서, 상기 가스는 수소와 같은 환원 가스를 포함하거나 또는 포함하지 않을 수 있다)는 와이어 본딩 머신의 본드 사이트 영역 근처에 제공된다. 예를 들면, 와이어 본딩 작업 동안에, 상기 가스의 일정한 공급이 상기 본드 사이트 영역에 제공될 수 있으므로, 상기 와이어 본딩 작업 동안에 와이어 산화의 잠재성이 감소된다. 사용되는 가스(및 온도)에 따라서, 프리 에어 볼(free air ball)의 형성 동안에 환원 가스의 적용 영향과 비슷하게, 상기 와이어상에 이미 존재하는 산화물/산화의 감소가 있을 수 있다. According to some exemplary embodiments of the present invention, a gas (eg, a cover gas such as nitrogen, a gas comprising argon), wherein the gas may or may not contain a reducing gas such as hydrogen. ) Is provided near the bond site area of the wire bonding machine. For example, during a wire bonding operation, a constant supply of gas may be provided to the bond site area, thereby reducing the potential for wire oxidation during the wire bonding operation. Depending on the gas (and temperature) used, there may be a reduction in oxide / oxidation already present on the wire, similar to the effect of applying a reducing gas during the formation of free air balls.

예를 들면, 와이어 본딩 작업 동안에, 그리고 와이어 루프를 완성한 이후에(다음의 프리 에어 볼을 형성하기 이전에), 와이어 테일(예를 들어, 모세관 팁(capillary tip)으로 부터 현수되는(suspended) 와이어의 단부)은 와이어 테일위에 형성된 산화물을 발생시키는 산소 등에 노출될 수 있다. 이러한 산화물은, 상기 와이어 테일이 프리 에어 볼로 이후에 형성될지라도, 바람직하지 못한 본딩이 될 수 있다. 본 발명은, 상기 와이어 테일이 다음의 프리 에어 볼의 형성 이전에 산화로부터 보호될 수 있도록 본드 사이트 영역에 (몇몇 실시예에서) 커버 가스의 일정한 공급을 제공하는 것으로써 상기 상황을 처리한다. 본 발명은 또한, 예를 들면 (1) 상기 본드 사이트 영역에서 제 2 본드를 형성할 때와, (2) 형성된 프리 에어 볼을 본드 사이트 영역으로 하강시킬 때 등과 같은 와이어 본딩 사이클의 다양한 다른 상태동안에, 상기 와이어(및/또는 와이어 단부)의 산화에 대하여 보호하는 것을 돕는다. For example, during the wire bonding operation and after completing the wire loop (before forming the next free air ball), the wire is suspended from the wire tail (e.g., capillary tip). End) may be exposed to oxygen or the like that generates an oxide formed on the wire tail. Such oxides can be undesirable bonding even if the wire tail is formed after the free air ball. The present invention addresses this situation by providing a constant supply of cover gas (in some embodiments) to the bond site region so that the wire tail can be protected from oxidation prior to the formation of the next free air ball. The present invention also provides for a variety of different states of the wire bonding cycle, such as, for example, when (1) forming a second bond in the bond site region, (2) lowering the formed free air ball to the bond site region, and the like. Helping to protect against oxidation of the wire (and / or wire end).

도 1은 와이어 본딩 머신의 부분을 도시하는 사시도이다. 본 발명에 도시되지 않거나 설명되지 않는 와이어 본딩 머신의 다양한 특징들은, 그 본질에 있어서 종래와 같으며, 당업자에 의하여 이해될 것이다. 1 is a perspective view showing a part of a wire bonding machine. Various features of a wire bonding machine that are not shown or described in the present invention are conventional in their nature and will be understood by those skilled in the art.

도 1은 와이어 본딩 머신의 본드 헤드(10)를 도시한다. 본드 헤드(10)는 와이어 클램프(clamp)(12), 트랜스듀서(transducer)(16), 모세관(capillary)(14), 전자적인 프레임 오프 가스 공급 튜브(18), 및 가스 공급 튜브(20a)를 지지한다. 상기 와이어 본딩 머신의 전자적인 프레임 오프 완드는 도 1에 도시되지 않는다. 당업자가 이해하는 바와 같이, 예를 들면 트랜스듀서(16)에 의하여 제공되는 초음파 에너지를 사용하여 와이어 본딩용 모세관(14)으로 와이어 클램프(12)를 통하여 와이어가 제공된다. 전자적인 프레임 오프 가스 공급 튜브(18)는 가스 소스(도시하지 않음)에 연결되고, 모세관(14)에 의하여 유지되는 와이어의 단부에서 볼 형성동안 커버 가스를 제공한다. 특히, 반응적인 금속 와이어(예를 들어, 동, 알루미늄 등)를 사용하는 적용에서는, 상기 커버 가스는 볼의 형성동안에 금속 산화에 대하여 보호를 도을 수 있다. 1 shows a bond head 10 of a wire bonding machine. The bond head 10 includes a wire clamp 12, a transducer 16, a capillary 14, an electronic frame off gas supply tube 18, and a gas supply tube 20a. Support. The electronic frame off wand of the wire bonding machine is not shown in FIG. 1. As will be appreciated by those skilled in the art, a wire is provided through wire clamp 12 to capillary 14 for wire bonding using, for example, ultrasonic energy provided by transducer 16. An electronic frame off gas supply tube 18 is connected to a gas source (not shown) and provides cover gas during ball formation at the end of the wire held by the capillary 14. In particular, in applications using reactive metal wires (eg, copper, aluminum, etc.), the cover gas may protect against metal oxidation during the formation of the balls.

도 3a 내지 도 3h에 대하여 아래에서 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, (아래로 향하고 있는(pointing downward) 출구 개구와 거의 수직 방향으로 배향된) 가스 공급 튜브(20a)는 와이어 본딩 작업 동안에 와이어(및/또는 와이어 단부)의 잠재적인 산화에 대하여 보호하기 위하여 본드 사이트에 대하여 커브 가스를 제공한다. As will be explained in more detail below with respect to FIGS. 3A-3H, the gas supply tube 20a (oriented nearly perpendicular to the pointing downward outlet opening) is provided with a wire (and And / or provide a curve gas to the bond site to protect against potential oxidation of the wire end).

도 2는 부분 20a1 및 부분 20a2를 포함하는 가스 공급 튜브(20a)의 전개도이다. 상기 와이어 본딩 머신의 다른 부분과 간섭을 하지 않고 상기 커버 가스의 흐름을 적절하게 향하도록 하기 위하여(및/또는 가스 공급 튜브(20a)의 지지를 용이하도록 하기 위하여), 부분 20a1은 굽힘부 "B"를 구비한다. 예를 들면, 부분 20a1은 예를 들면 스테인레스 스틸과 같은 금속으로 형성될 수 있다. 어떠한 적용에서, 잠재적인 호상 형성(arcing) 등으로 인하여 상기 프레임 오프 프로세스 에 인접한 금속성 튜브를 구비하는 것은 바람직하지 않을 수 있다. 이와 같이, 도 1 및 도 2에 도시된 실시예에서, 가스 공급 튜브(20a)는 다중 부분의 튜브이고, 비전도성 재료, 예를 들면 폴리이미드로 형성될 수 있는 부분(20a2)을 포함한다. 또한, 부분 20a2은 대체가능한 구성품이 될 수 있다. 또한, 도 2는 가스 공급 튜브(20a)의 부분(20a1)에 연결되도록 형성되는 가스 파이핑/튜빙(gas piping/tubing)(22)(도시되지 않은 가스 공급 소스에 연결된)의 부분을 도시한다.2 is an exploded view of a gas supply tube 20a comprising a portion 20a1 and a portion 20a2. In order to properly direct the flow of the cover gas without interfering with other parts of the wire bonding machine (and / or to facilitate the support of the gas supply tube 20a), the portion 20a1 is bent "B." ". For example, portion 20a1 may be formed of a metal, for example stainless steel. In some applications, it may be undesirable to have a metallic tube adjacent to the frame off process due to potential arcing or the like. As such, in the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the gas supply tube 20a is a multi-part tube and includes a portion 20a2, which may be formed of a non-conductive material, for example polyimide. Also, part 20a2 may be a replaceable component. FIG. 2 also shows a portion of a gas piping / tubing 22 (connected to a gas supply source not shown) that is formed to be connected to the portion 20a1 of the gas supply tube 20a.

도 3a 내지 도 3h에는, 본 발명의 전형적인 실시예에 따라서 반도체 장치를 처리하는 방법을 도시하는 일련의 블록 다이아그램이 제공된다. 도 3a는 장치(300)(예를 들어, 기판, 리드 프레임, 다이/칩 캐리어, 칩, 다이 등)에 와이어 본드될 반도체 장치(302)(예를 들어, 칩, 다이, 기판 등)를 도시한다. 예를 들면, 반도체 장치(302)는 캐리어(300)(예를 들어, 리드프레임/기판(300))에 미리 다이 본드(본딩) 되었던 다이가 될 수 있다. 클램프(304)는 장치(300)(및 장치(302))를 제 위치에 유지하도록 제공된다. 클램프(304)는 개구(304a)를 형성한다. 개구(304a)를 통하여 장치(302)에 인접된 영역은 본드 사이트 영역으로 공지되어 있는데, 왜냐 하면 이것은 상기 와이어 본딩 작업이 행해지는 영역이기 때문이다. 3A-3H are provided with a series of block diagrams illustrating a method of processing a semiconductor device in accordance with an exemplary embodiment of the present invention. 3A illustrates a semiconductor device 302 (eg, chip, die, substrate, etc.) to be wire bonded to device 300 (eg, substrate, lead frame, die / chip carrier, chip, die, etc.). do. For example, the semiconductor device 302 may be a die previously bonded (bonded) to the carrier 300 (eg, the leadframe / substrate 300). Clamp 304 is provided to hold device 300 (and device 302) in place. Clamp 304 forms an opening 304a. The area adjacent the device 302 through the opening 304a is known as the bond site area because this is the area where the wire bonding operation is performed.

도 3b는 모세관(14), 전자적인 프레임 오프 완드(24), 전자적인 프레임 오프 가스 공급 튜브(18) 및, 가스 공급 튜브(20)를 포함하는 와이어 본딩 머신(명확함을 위하여 지지체/보조 구조체가 제거된)의 다른 구성품을 도시한다. 가스 공급 튜브(20)는 도 1 및 도 2에 도시된 것과 같은 다중 부분의 구조체가 될 수 있거나, 또는 단일 구조체가 될 수 있다. 단일 구조체의 경우에, 적용에 따라서, 상기 재료는 금속성(예를 들어, 스테인레스 스틸) 또는 절연 재료(예를 들어, 폴리이미드)가 될 수 있다. 도 3b에 도시된 프로세스 단계에서, 전자적인 프레임 오프 가스 공급 튜브(18)는 커버 가스(28)를 프리 에어 볼이 와이어상에 형성되는 영역 쪽으로 향하게 한다. 또한, 가스 공급 튜브(20)는 커버 가스(26)를 일반적으로 하향 방향으로 향하게 한다. 3B shows a wire bonding machine comprising a capillary tube 14, an electronic frame off wand 24, an electronic frame off gas supply tube 18, and a gas supply tube 20 (for clarity, the support / auxiliary structure is Shows the other components). The gas supply tube 20 may be a multi-part structure such as that shown in FIGS. 1 and 2, or may be a single structure. In the case of a unitary structure, depending on the application, the material may be metallic (eg stainless steel) or insulating material (eg polyimide). In the process step shown in FIG. 3B, the electronic frame off gas supply tube 18 directs the cover gas 28 towards the area where free air balls are formed on the wire. The gas supply tube 20 also directs the cover gas 26 generally in the downward direction.

도 3c는 다양한 구성품(모세관(14), 전자적인 프레임 오프 완드(24), 전자적인 프레임 오프 가스 공급 튜브(18) 및, 가스 공급 튜브(20))이 일반적으로 본드 사이트 영역(306)위의 위치로 이동(예를 들어, 함께 또는 분리되게)되는 프로세스 단계를 도시한다. 도 3c에 도시된 바와 같이, 커버 가스(36)는 본드 사이트 영역(306) 위로 부터 상기 본드 사이트 영역(306)으로 제공된다. 또한, 상기 모세관(14)의 팁 아래에 매달려 있는 와이어(30)의 길이부와, 상기 와이어(30)의 단부상에 형성된(예를 들어, 전자적인 프레임 오프 완드(24)에 의해 형성된) 프리 에어 볼(32)이 도 3c에 도시된다. 3C shows that various components (capillary tube 14, electronic frame off wand 24, electronic frame off gas supply tube 18, and gas supply tube 20) are generally located above the bond site region 306. It shows the process steps that are moved (eg together or separated) to a location. As shown in FIG. 3C, cover gas 36 is provided from the bond site region 306 to the bond site region 306. In addition, the length of the wire 30 suspended under the tip of the capillary 14 and the free formed on the end of the wire 30 (eg, formed by the electronic frame off wand 24). The air ball 32 is shown in FIG. 3C.

도 3d는 반도체 장치(302)에 대한 볼(32)의 제 1 본딩(예를 들어, 볼(32)은 도시되지 않은 반도체 장치(302)위의 다이 패드에 본드된다)을 도시한다. 볼(32)이 반도체 장치(302)에 본드될 때에, 커버 가스(26)는 본드 사이트 영역(306)에서 잠재적인 산화를 감소시킨다. 도 3e는 와이어(30)의 길이부가 모세관(14)의 바깥으로 나갈 수 있도록(pay out) 상향으로 상승되는 구성품(모세관(14), 전자적인 프레임 오프 완드(24), 전자적인 프레임 오프 가스 공급 튜브(18) 및, 가스 공급 튜브(20))를 도시한다. 와이어(30)가 모세관(14)의 바깥으로 나갈 때에, 커버 가스(26)는 본드 사이트 영역(306)에서 산화 잠재성을 연속적으로 감소시킨다. 3D shows a first bonding of a ball 32 to a semiconductor device 302 (eg, the ball 32 is bonded to a die pad over a semiconductor device 302 not shown). When the ball 32 is bonded to the semiconductor device 302, the cover gas 26 reduces potential oxidation in the bond site region 306. 3E shows components (capillary 14, electronic frame-off wand 24, electronic frame-off gas supply, which are raised upwards so that the length of the wire 30 pays out of the capillary 14). The tube 18 and the gas supply tube 20 are shown. As the wire 30 exits out of the capillary 14, the cover gas 26 continuously reduces the oxidation potential at the bond site region 306.

도 3f는 장치(300)에 대한 와이어(30)의 단부의 제 2 본딩(예를 들어, 와이어(30)의 제 2 단부는 도시되지 않은 장치(300)상에서 다이 패드에 본드된다)을 도시한다. 상기 와이어(30)의 제 2 단부가 장치(300)에 본드될 때에, 커버 가스(26)는 본드 사이트 영역(306)에서 산화의 잠재성을 연속적으로 감소시킨다. 상기 장치(300)에 대한 와이어(30)의 제 2 단부의 본딩 이후에, 와이어 루프(30a)는 반도체 장치(302)와 장치(300) 사이에서 완료된다. 3F shows a second bonding of the end of wire 30 to device 300 (eg, the second end of wire 30 is bonded to a die pad on device 300, not shown). . When the second end of the wire 30 is bonded to the apparatus 300, the cover gas 26 continuously reduces the potential for oxidation in the bond site region 306. After bonding of the second end of the wire 30 to the device 300, the wire loop 30a is completed between the semiconductor device 302 and the device 300.

도 3g는 상기 구성품(모세관(14), 전자적인 프레임 오프 완드(24), 전자적인 프레임 오프 가스 공급 튜브(18) 및, 가스 공급 튜브(20))가 상향으로 상승하고, 와이어(30)의 새로운 길이부가 모세관(14)의 팁 아래로 연장되는 것을 도시한다. 상기 구성품이 상향으로 상승할 때에, 커버 가스(26)는 본드 사이트 영역(306)에서 산화의 잠재성을 연속적으로 감소시킨다. 도 3h는 전자적인 프레임 오프 완드(24)를 사용하여 상기 와이어(30)의 단부에 형성되는 새로운 볼(32)을 도시한다. 예를 들면, 볼(32)의 형성 동안에, 커버 가스(28)는 프리 에어 볼 형성 동안 잠재적인 산화를 감소시키기 위하여 제공된다. 새로운 볼(32)이 형성될 때에, 커버 가스(26)는 상기 본드 사이트 영역(306)에서 산화의 잠재성을 연속적으로 감소시킨다. 3G shows that the components (capillary tube 14, electronic frame off wand 24, electronic frame off gas supply tube 18, and gas supply tube 20) are lifted upward, The new length shows extending below the tip of the capillary 14. As the component rises upward, cover gas 26 continuously reduces the potential for oxidation in bond site region 306. 3H shows a new ball 32 formed at the end of the wire 30 using an electronic frame off wand 24. For example, during the formation of the balls 32, cover gas 28 is provided to reduce potential oxidation during free air ball formation. When new balls 32 are formed, cover gas 26 continuously reduces the potential for oxidation in the bond site region 306.

도 3a 내지 도 3h에 도시된 프로세스는 와이어 본딩 작업을 위하여 바람직하게 반복될 수 있다. The process shown in FIGS. 3A-3H may be preferably repeated for wire bonding operations.

상기 가스 공급 튜브(예를 들어, 가스 공급 튜브(20))로 부터의 커버 가스(예를 들어, 커버 가스(26))의 흐름은 전체적인 와이어 본딩 작업 동안에 커버 가스의 연속적인 흐름이 될 수 있다. 대안적으로, 상기 흐름은 예를 들면 잠재적인 산화에 관한 가장 큰 관심의 주기 동안에 제공되는 제어된 흐름(예를 들어, 와이어 본딩 머신과 일체적으로 된 제어기를 사용하여 제어되는)이 될 수 있다. The flow of cover gas (eg cover gas 26) from the gas supply tube (eg gas supply tube 20) can be a continuous flow of cover gas during the entire wire bonding operation. . Alternatively, the flow can be, for example, a controlled flow (e.g., controlled using a controller integrated with a wire bonding machine) provided during the period of greatest interest with regard to potential oxidation. .

본원에 제공되는 도면은, 본드 사이트 영역위로 부터 상기 본드 사이트 영역으로 커버 가스를 향하도록 하기 위한 전형적인 구조체(예를 들어, 가스 공급 튜브(20))를 도시하고; 그러나, 본 발명은 그것에 제한되지 않는다. 본 발명은 상기 본드 사이트 영역 위(또는 거의 위)로 부터 상기 본드 사이트 영역으로 커버 가스를 제공하기 위한 어떠한 형태의 구조체, 시스템 또는 프로세스도 구현하게 된다. The drawings provided herein illustrate a typical structure (eg, gas supply tube 20) for directing cover gas from above the bond site region to the bond site region; However, the present invention is not limited thereto. The present invention implements any form of structure, system or process for providing cover gas from (or nearly above) the bond site region to the bond site region.

본 발명이 반응성 금속(예를 들어, 동, 알루미늄 등)으로 형성된 와이어와 관련하여서 사용될 때에, 상기 커버 가스는 바람직하게는 상기 금속과 비반응성으로 되며, 환원될 수 있다. 예를 들면, 상기 커버 가스는 질소 또는 아르곤과 같은 효과적인 불활성 가스가 될 수 있다. 환원 가스(예를 들어, 수소)는 존재할 수 있는 어떠한 산소와도 반응하기 위하여 부가될 수 있으며; 그러나, 본 발명의 커버 가스 시스템은 상기 커버 가스에서 수소의 요구없이 상기 본드 사이트 영역으로 부터 에어를 배제하기 위하여 사용될 수 있다. 이러한 점은 본 발명의 부가의 장점인데, 왜냐 하면 높은 가연성의(flammable) 수소를 많은 양을 사용하는 것은 어렵기 때문이다. When the present invention is used in connection with wires formed of reactive metals (eg copper, aluminum, etc.), the cover gas is preferably non-reactive with the metal and can be reduced. For example, the cover gas can be an effective inert gas such as nitrogen or argon. Reducing gas (eg hydrogen) may be added to react with any oxygen that may be present; However, the cover gas system of the present invention can be used to exclude air from the bond site region without requiring hydrogen in the cover gas. This is an additional advantage of the present invention because it is difficult to use large amounts of high flammable hydrogen.

또한, 본 발명의 기술은 골드 와이어와 같은 비반응성 본딩 와이어와 관련하여서 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 커버 가스는 본드 사이트 영역에서 클린 가스(clean gas)의 실드(shield)를 제공하기 위하여 사용될 수 있으므로, 골드 와 이어 루프의 형성을 위한 바람직한 환경을 제공한다. In addition, the techniques of the present invention can be used in connection with non-reactive bonding wires such as gold wires. For example, the cover gas can be used to provide a shield of clean gas in the bond site region, thus providing a desirable environment for the formation of gold wire loops.

본 발명은 주로 질소 및 아르곤과 같은 커버 가스(수소와 같은 형성 가스와 함께 또는 그것이 없이)에 대하여 설명될지라도, 그것에 제한되는 것은 아니다. 본딩 와이어로서 사용되는 금속과 바람직하지 않게 반응하지 않는 한, 어떠한 가스도 사용될 수 있다. Although the present invention is primarily described with respect to cover gases such as nitrogen and argon (with or without forming gas such as hydrogen), it is not limited thereto. Any gas can be used as long as it does not undesirably react with the metal used as the bonding wire.

본 발명의 처리 기술은 다수의 다른 매체(medium)에서 구현될 수 있다. 예를 들면, 소프트웨어로서 존재하는 컴퓨터 시스템/서버(와이어 본딩 머신과 함께, 또는 그것과 일체적으로 연결되어 사용되는 컴퓨터 시스템)상에 기술이 장착될 수 있다. 또한, 상기 기술은 와이어 본딩 기술에 관련된 컴퓨터 지시(예를 들어, 컴퓨터 프로그램 지시)를 포함하는 컴퓨터로 판독가능한 캐리어(예를 들어, 솔리드 상태 메모리(solid-state memory), 광학 디스크, 자기 디스크, 무선 주파수(radio frequency) 캐리어 매체, 가청 주파수(audio frequency) 캐리어 매체 등)로 부터 작동할 수 있다. The processing technique of the present invention can be implemented in a number of different media. For example, the technology may be mounted on a computer system / server that exists as software (a computer system used in conjunction with or integrally with a wire bonding machine). The technique also includes computer readable carriers (eg, solid-state memory, optical discs, magnetic disks, including computer instructions (eg, computer program instructions) related to wire bonding techniques). Radio frequency carrier media, audio frequency carrier media, etc.).

본 발명이 특정의 실시예를 참고로 하여서 본원에서 도시되고 설명될지라도, 본 발명은 도시된 상세한 것에 제한되는 것으로 의도되지 않는다. 또한, 다양한 변경예는 본 발명의 등가물의 범위와 범주내에서 본 발명으로 부터 벗어나지 않고 상세한 설명에 의하여 이루어질 수 있다. Although the present invention is shown and described herein with reference to specific embodiments, the present invention is not intended to be limited to the details shown. In addition, various modifications may be made by the detailed description without departing from the present invention within the scope and scope of equivalents of the present invention.

이와 같이, 본 발명에 따라서, 와이어 본딩에서 산화를 감소하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것이 제공된다. As such, in accordance with the present invention, there is provided a method and apparatus for reducing oxidation in wire bonding.

Claims (22)

와이어 본딩 머신으로서, As a wire bonding machine, 와이어 본딩 작업동안에 반도체 장치를 홀딩하기 위한 본드 사이트 영역과;A bond site region for holding the semiconductor device during the wire bonding operation; 전자적인 프레임 오프 완드와;An electronic frame off wand; 상기 전자적인 프레임 오프 완드를 거쳐서 와이어 단부상에 볼을 형성하는 동안에 가스를 공급하도록 형성되는 전자적인 프레임 오프 가스 공급 라인 및;An electronic frame off gas supply line configured to supply gas while forming a ball on a wire end via the electronic frame off wand; 상기 와이어 본딩 작업 동안에 상기 본드 사이트 영역위로부터 상기 본드 사이트 영역에서 가스를 공급하도록 형성되며, 상기 전자적인 프레임 오프 가스 공급 라인과는 다른 가스 공급 라인을 포함하는 와이어 본딩 머신.And a gas supply line configured to supply gas from the bond site area to the bond site area during the wire bonding operation, the gas supply line being different from the electronic frame off gas supply line. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 가스 공급 라인은 상기 본드 사이트 영역을 지향하는 출구 개구를 가지는 튜브를 포함하는 와이어 본딩 머신.The gas supply line comprises a tube having an outlet opening directed to the bond site region. 제 2 항에 있어서, The method of claim 2, 상기 튜브는 단일 구조(unitary structure)인 와이어 본딩 머신.And said tube is a unitary structure. 제 2 항에 있어서, The method of claim 2, 상기 튜브는 상기 출구 개구를 형성하는 단부를 포함하는 다중식 튜브(multi-part tube)인 와이어 본딩 머신.And said tube is a multi-part tube comprising an end forming said outlet opening. 제 4 항에 있어서, The method of claim 4, wherein 상기 단부 부분은 폴리이미드로 형성되는 와이어 본딩 머신.And the end portion is formed of polyimide. 삭제delete 삭제delete 제 2 항에 있어서, The method of claim 2, 상기 튜브는 이것의 길이를 따라서 굽힘부(bend)를 형성하는 와이어 본딩 머신.Said tube forming a bend along its length. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 가스 공급 라인은 상기 본드 사이트 영역에서 상기 와이어 산화의 잠재성을 감소시키기 위하여 가스를 공급하도록 형성되는 와이어 본딩 머신.The gas supply line is configured to supply a gas to reduce the potential of the wire oxidation in the bond site region. 삭제delete 반도체 장치를 처리하기 위한 방법으로서, As a method for processing a semiconductor device, 상기 방법은, The method, 와이어 본딩 작업 동안에 반도체 장치를 홀딩하기 위하여 본드 사이트 영역을 포함하고, 와이어 단부상에서 프리 에어 볼을 형성하기 위한 전자적인 프레임 오프 완드를 포함하는 와이어 본딩 머신을 제공하는 단계와;Providing a wire bonding machine comprising a bond site region for holding the semiconductor device during a wire bonding operation, the wire bonding machine comprising an electronic frame off wand for forming a free air ball on the wire end; 상기 프링 에어 볼을 형성하기 이전에 전자적인 프레임 오프 가스 공급 라인을 사용하여 상기 와이어 단부에 가스를 공급하는 단계 및;Supplying gas to the wire end using an electronic frame off gas supply line prior to forming the spring air ball; 상기 와이어 본딩 작업 동안에 상기 본드 사이트 영역위로 부터 상기 본드 사이트 영역에 가스를 공급하는 단계를 포함하고, Supplying gas to the bond site region from above the bond site region during the wire bonding operation, 상기 가스 공급 라인은 상기 전자적인 프레임 오프 가스 공급 라인과는 다른 반도체 장치를 처리하기 위한 방법.Wherein the gas supply line is different from the electronic frame off gas supply line. 삭제delete 삭제delete 제 11 항에 있어서, The method of claim 11, 상기 가스를 공급하는 단계는, 상기 본드 사이트 영역에서 와이어 산화의 잠재성을 감소시키기 위하여 상기 본드 사이트 영역에 가스를 공급하는 단계를 포함하는 반도체 장치를 처리하기 위한 방법.Supplying the gas comprises supplying a gas to the bond site region to reduce the potential for wire oxidation in the bond site region. 제 11 항에 있어서, The method of claim 11, 상기 가스가 본드 사이트 영역에 공급되는 동안에, 상기 반도체 장치와, 상기 반도체 장치를 지지하는 캐리어 사이에서 와이어 루프를 본딩하는 단계를 추가로 포함하는 반도체 장치를 처리하기 위한 방법.Bonding a wire loop between the semiconductor device and a carrier supporting the semiconductor device while the gas is supplied to a bond site region. 제 11 항에 있어서, The method of claim 11, 상기 가스가 상기 본드 사이트 영역에 공급되는 동안에, 상기 반도체 장치에 와이어를 본딩하는 단계를 추가로 포함하는 반도체 장치를 처리하기 위한 방법.Bonding a wire to the semiconductor device while the gas is supplied to the bond site region. 삭제delete 삭제delete 제 11 항에 있어서, The method of claim 11, 상기 가스를 공급하는 단계는, 질소, 아르곤 및 수소 중의 적어도 하나를 포함하는 가스를 상기 본드 사이트 영역에 공급하는 단계를 포함하는 반도체 장치를 처리하기 위한 방법.Supplying the gas comprises supplying a gas comprising at least one of nitrogen, argon, and hydrogen to the bond site region. 제 11 항에 있어서, The method of claim 11, 상기 가스를 공급하는 단계는, (1) 상기 와이어의 단부에서 상기 프리 에어 볼을 형성하는 것과, (2) 상기 반도체 장치에 상기 프리 에어 볼을 본딩하는 것의 시이퀀스를 통하여 상기 가스를 연속적으로 공급하는 단계를 포함하는 반도체 장치를 처리하기 위한 방법. The supplying of the gas comprises continuously supplying the gas through a sequence of (1) forming the free air ball at the end of the wire and (2) bonding the free air ball to the semiconductor device. And processing the semiconductor device. 제 11 항에 있어서, The method of claim 11, 상기 가스를 공급하는 단계는, (1) 상기 와이어의 단부에서 상기 프리 에어 볼을 형성하는 것과, (2) 상기 반도체 장치에 프리 에어 볼을 본딩하는 것 및, (3) 상기 반도체 장치를 지지하는 캐리어에 와이어의 다른 단부를 본딩하는 것의 시이퀀스(sequence)를 통하여 상기 가스를 연속적으로 공급하는 단계를 포함하는 반도체 장치를 처리하기 위한 방법.The supplying of the gas may include (1) forming the free air ball at the end of the wire, (2) bonding the free air ball to the semiconductor device, and (3) supporting the semiconductor device. Continuously supplying the gas through a sequence of bonding the other end of the wire to a carrier. 제 11 항에 있어서, The method of claim 11, 상기 가스를 공급하는 단계는, (1) 상기 와이어의 단부에 상기 프리 에어 볼을 형성하는 것과, (2) 상기 반도체 장치에 프리 에어 볼을 본딩하는 것과, (3) 상기 반도체 장치를 지지하는 캐리어에 와이어의 다른 단부를 본딩하는 것 및, (4) 상기 와이어의 다른 단부를 상기 캐리어에 본딩한 이후에 다른 프리 에어 볼을 형성하는 것의 시이퀀스를 통하여 상기 가스를 연속적으로 공급하는 단계를 포함하는 반도체 장치를 처리하기 위한 방법.The supplying of the gas may include (1) forming the free air ball at an end of the wire, (2) bonding the free air ball to the semiconductor device, and (3) a carrier supporting the semiconductor device. And continuously supplying the gas through a sequence of bonding the other end of the wire to (4) forming another free air ball after bonding the other end of the wire to the carrier. Method for processing a semiconductor device.
KR1020070040888A 2006-04-26 2007-04-26 Reduced Oxidation System for Wire Bonding KR100874328B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/380,233 US20070251980A1 (en) 2006-04-26 2006-04-26 Reduced oxidation system for wire bonding
US11/380,233 2006-04-26

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070105912A KR20070105912A (en) 2007-10-31
KR100874328B1 true KR100874328B1 (en) 2008-12-18

Family

ID=38647404

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070040888A KR100874328B1 (en) 2006-04-26 2007-04-26 Reduced Oxidation System for Wire Bonding

Country Status (6)

Country Link
US (2) US20070251980A1 (en)
JP (1) JP2007294975A (en)
KR (1) KR100874328B1 (en)
CN (1) CN100501958C (en)
SG (2) SG156626A1 (en)
TW (1) TW200741925A (en)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4043495B2 (en) * 2006-04-20 2008-02-06 株式会社カイジョー Work clamp and wire bonding equipment
CN101971314B (en) * 2008-06-10 2013-10-09 库力索法工业公司 Gas delivery system for reducing oxidation in wire bonding operations
SG177212A1 (en) * 2008-06-20 2012-01-30 United Test & Assembly Ct Lt Copper on organic solderability preservative (osp) interconnect and enhanced wire bonding process
US20100078464A1 (en) * 2008-10-01 2010-04-01 Kabushiki Kaisha Shinkawa Wire bonding apparatus and ball forming method
CN101862897B (en) * 2010-02-11 2013-07-03 深圳市贵鸿达电子有限公司 Method for bonding copper wire of power device
CN102254841B (en) * 2010-05-17 2013-04-03 南茂科技股份有限公司 Air duct device
CN101894770B (en) * 2010-05-28 2013-12-11 日月光封装测试(上海)有限公司 Pre-oxidation method of semiconductor packaging and routing surface and pre-oxidation layer structure thereof
US8186562B1 (en) * 2010-12-14 2012-05-29 Asm Technology Singapore Pte Ltd Apparatus for increasing coverage of shielding gas during wire bonding
JP5618974B2 (en) * 2011-08-16 2014-11-05 株式会社新川 Wire bonding equipment
CN102513687B (en) * 2011-12-16 2014-03-05 先进光电器材（深圳）有限公司 Welding wire machine and anti-oxidation structure thereof
CN102554526A (en) * 2012-01-18 2012-07-11 福建福顺半导体制造有限公司 Copper ball protection method for copper wire bonding of semiconductor device and protection device thereof
JP5592029B2 (en) 2012-01-26 2014-09-17 株式会社新川 Antioxidant gas blowing unit
KR101620351B1 (en) 2012-01-30 2016-05-12 삼성전자주식회사 Wire bonding method of electric element
CN103311136A (en) * 2012-03-06 2013-09-18 深圳赛意法微电子有限公司 Copper wire welding device and copper wire welding realization method based on BGA package
JP2014075519A (en) 2012-10-05 2014-04-24 Shinkawa Ltd Antioxidation gas blower unit
WO2014054305A1 (en) 2012-10-05 2014-04-10 株式会社新川 Antioxidant gas blow-off unit
CN112427796B (en) * 2020-11-11 2022-03-25 广西天正钢结构有限公司 Welding process for high-strength low-density steel

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6234376B1 (en) * 1999-07-13 2001-05-22 Kulicke & Soffa Investments, Inc. Supplying a cover gas for wire ball bonding
JP2003179092A (en) 2001-12-10 2003-06-27 Nitto Denko Corp Method of manufacturing semiconductor device and wire bonding apparatus used in the same

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3281571A (en) * 1964-12-08 1966-10-25 American Chain & Cable Co Flexible conduit assembly for welding apparatus
US4572772A (en) * 1983-11-07 1986-02-25 Texas Instruments Incorporated Method for cleaning an electrode
JPS61172343A (en) * 1985-01-28 1986-08-04 Toshiba Corp Wire bonding process and apparatus thereof
JPS62136835A (en) * 1985-12-10 1987-06-19 Mitsubishi Electric Corp Manufacture of semiconductor device
DE3915472C2 (en) * 1988-06-02 1995-11-30 Samsung Electronics Co Ltd Bonding device
JPH0354837A (en) * 1989-07-24 1991-03-08 Nippon Steel Corp Wire bonding
JPH04186852A (en) * 1990-11-21 1992-07-03 Shinkawa Ltd Bonding equipment
US5295619A (en) * 1992-05-22 1994-03-22 Rohm Co., Ltd. Method and apparatus for performing wire bonding by using solder wire
US5205463A (en) * 1992-06-05 1993-04-27 Kulicke And Soffa Investments, Inc. Method of making constant clearance flat link fine wire interconnections
JPH07273138A (en) * 1994-03-31 1995-10-20 Tatsuta Electric Wire & Cable Co Ltd Wire bonding method
US6062462A (en) * 1997-08-12 2000-05-16 Kulicke And Soffa Investments, Inc. Apparatus and method for making predetermined fine wire ball sizes
US6156990A (en) * 1998-06-22 2000-12-05 Kulicke & Soffa Industries, Inc. Long-wearing impervious conductive wire clamp
ATE333300T1 (en) * 2000-04-05 2006-08-15 Pathway Medical Technologies I SYSTEMS AND METHODS FOR REMOVAL OF INTRALUMINAL MATTER
TWI287282B (en) * 2002-03-14 2007-09-21 Fairchild Kr Semiconductor Ltd Semiconductor package having oxidation-free copper wire
US7229906B2 (en) * 2002-09-19 2007-06-12 Kulicke And Soffa Industries, Inc. Method and apparatus for forming bumps for semiconductor interconnections using a wire bonding machine
US6866182B2 (en) * 2002-10-08 2005-03-15 Asm Technology Singapore Pte Ltd. Apparatus and method to prevent oxidation of electronic devices
US7182793B2 (en) * 2004-01-22 2007-02-27 Asm Technology Singapore Pty Ltd. System for reducing oxidation of electronic devices

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6234376B1 (en) * 1999-07-13 2001-05-22 Kulicke & Soffa Investments, Inc. Supplying a cover gas for wire ball bonding
JP2003179092A (en) 2001-12-10 2003-06-27 Nitto Denko Corp Method of manufacturing semiconductor device and wire bonding apparatus used in the same

Also Published As

Publication number Publication date
TW200741925A (en) 2007-11-01
CN100501958C (en) 2009-06-17
US20070251980A1 (en) 2007-11-01
SG156626A1 (en) 2009-11-26
JP2007294975A (en) 2007-11-08
CN101064263A (en) 2007-10-31
KR20070105912A (en) 2007-10-31
US20100230476A1 (en) 2010-09-16
SG136864A1 (en) 2007-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100874328B1 (en) Reduced Oxidation System for Wire Bonding
US7614538B2 (en) Device clamp for reducing oxidation in wire bonding
US8313015B2 (en) Gas delivery system for reducing oxidation in wire bonding operations
US8096461B2 (en) Wire-bonding machine with cover-gas supply device
US6234376B1 (en) Supplying a cover gas for wire ball bonding
JP4860128B2 (en) Wire bonding method
JP2004289153A (en) Wire-bonding for semiconductor package
US20050199677A1 (en) Wire bonding apparatus having actuated flame-off wand
JP2004014884A (en) Bonding wire
JP2016039221A (en) Bonding method and bonding device
US9922952B2 (en) Method for producing semiconductor device, and wire-bonding apparatus
JP4369401B2 (en) Wire bonding method
TWI237336B (en) Thermosonic wire bonding process for gold wires and copper pads by a gas-passivation device
JP2000031193A (en) Wire-bonding method and apparatus thereof, and wire- feeding method and manufacture of semiconductor device
JP3761870B2 (en) Wire bonding apparatus and wire bonding method
JP3420905B2 (en) Lead wire loop forming method in wire bonding apparatus
JP3420904B2 (en) Lead wire loop forming method in wire bonding apparatus
JPS63266846A (en) Method and apparatus for manufacturing electronic device
JPH02125631A (en) Semiconductor device, its manufacture, and wire bonding apparatus used therein
JPH0564459B2 (en)
JP2006054383A (en) Wire bonding method
JPH01205538A (en) Bonding apparatus
JPH10270487A (en) Manufacture of semiconductor device, wire bonding method and wire bonding equipment
JPH0945716A (en) Wire bonding method
JPH03112140A (en) Wire bonding device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121126

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131125

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150224

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151221

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161221

Year of fee payment: 9